GISELLE CARVALHO MAIA
EFEITOS DO EXERCÍCIO FÍSICO SOBRE A REMODELAÇÃO DO MIOCÁRDIO E DA AORTA EM RATAS ESPONTANEAMENTE HIPERTENSAS (SHR)
VIÇOSA
MINAS GERAIS – BRASIL 2008
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Estrutural, para obtenção do título de Magister
GISELLE CARVALHO MAIA
EFEITOS DO EXERCÍCIO FÍSICO SOBRE A REMODELAÇÃO DO MIOCÁRDIO E DA AORTA EM RATAS ESPONTANEAMENTE HIPERTENSAS (SHR)
APROVADA: 11 de julho de 2008
___________________________ __________________________ Prof. Antônio José Natali Prof. Sérgio Luís Pinto da Matta (Co-orientador) (Co-orientador)
___________________________ _____________________________ Prof. Clóvis Andrade Neves Prof. Luciano Gonçalves Fernandes
___________________________________________ Profª Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado
(Orientadora)
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Viçosa, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Estrutural, para obtenção do título de Magister
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por mais essa vitória! Obrigada por me iluminar e proteger sempre.
Aos meus pais Miguel e Cornélia pelo amor, cuidado e sacrifício. Obrigada por darem força, sempre valorizando meus potenciais. Essa conquista seria impossível sem vocês.
A minha irmã Michelle pelo carinho, incentivo e exemplo de competência, determinação e disciplina.
Ao Rubinho pelo companheirismo, amor e dedicação. Seu incentivo e apoio foram fundamentais nessa conquista.
A todos familiares e amigos que sempre estiveram presentes me incentivando nos momentos de dificuldades. Aos meus avós pelas orações...
Um agradecimento especial a minha orientadora e amiga Izabel Maldonado, pela oportunidade de crescimento, aprendizado, realização profissional e pessoal e pela confiança em mim depositada. Obrigada por sua disponibilidade, ensinamentos e apoio, fundamentais durante todo o processo de criação e elaboração desta dissertação.
Ao professor Sérgio da Matta, obrigada pelos ensinamentos e pelo carinho dedicado.
Ao professor Antônio José Natali, muito obrigada pelo apoio e disponibilidade.
Aos professores Clóvis Andrade Neves e Luciano Gonçalves Fernandes por aceitarem participar da Banca de Defesa desta dissertação, proporcionando discussões e sugestões que servirão para crescimento e aprendizado.
À professora Sílvia Pompolo por disponibilizar o laboratório onde foram capturadas as imagens do material.
À Universidade Federal de Viçosa, pela oportunidade de realização dessa pesquisa.
Edson, um exemplo de dedicação, persistência e determinação. Muito obrigada!
Agradeço à Gláucia pela afeição, pelas palavras de incentivo e por nossas conversas e gargalhadas que aliviavam o cansaço após um dia daqueles de trabalho...
Aos alunos da Educação Física que, sob a competente coordenação da Cínthia, ajudaram muito na execução do experimento. Aline, Judson, Regiane, Juscélia, Rubens, Karina, Luiz, Miguel... todos foram fundamentais. Obrigada pela amizade e adorável convivência.
Pollyanna Freitas (UFVJM), Bruna e João Pedro que ajudaram nas análises das lâminas.
A todos os professores do Laboratório de Biologia Estrutural (Izabel, Sérgio, Clóvis, Lino e Adilson) pelo exemplo de profissionalismo, pela paciência, momentos de descontração e principalmente pelos ensinamentos.
Alex, sempre disponível a ajudar, muito obrigada. A todos os colegas pela troca de experiências e ensinamento Max, Vinícius, Ana Paula, Claudinha, Mariana, Manu, Luis, Fabiana, Reggiani, Rejane, Fabiano, Bruna, Patrízia, Letinho, Katiane, Sirlene, Marcília, Cirlei... e todos que estiveram presentes no trabalho, nos estudos, nos momentos de descontração. Obrigada especialmente pela amizade, pela ajuda no experimento, pelos conselhos e pela alegria.
Enfim...todos foram muito importantes. MUITO OBRIGADA!
BIOGRAFIA
GISELLE CARVALHO MAIA, filha de Miguel Ferreira Maia e Cornélia Carvalho Maia, nasceu em Ipatinga, Minas Gerais, em 15 de setembro de 1977.
Em dezembro de 2003, graduou-se como Bacharel em Fisioterapia pela Fundação Educacional de Caratinga (FUNEC), Caratinga-MG.
Em maio de 2005, especializou-se em Reabilitação Cardíaca pela Fundação Educacional Lucas Machado - Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais.
SUMÁRIO
Resumo... 1
Abstract... 3
Introdução ... 5
Referências Bibliográficas ... 9
Análise morfométrica do miocárdio e da aorta de ratas normotensas e espontaneamente hipertensas submetidas à natação ... Resumo ... 13
Abstract ... 14
Introdução ... 15
Material e Métodos ... 16
Resultados e Discussão ... 21
Conclusões ... 29
Referências Bibliográficas ... 31
Efeitos da atividade física aeróbica e da inatividade sobre a remodelação do miocárdio e da aorta de ratas espontaneamente hipertensas ... Resumo ... 35
Abstract ... 36
Introdução ... 37
Material e Métodos ... 38
Resultados e Discussão ... 42
Conclusões ... 48
RESUMO
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, julho de 2008. Efeitos do exercício físico sobre a remodelação do miocárdio e da aorta em ratas espontaneamente hipertensas (SHR). Orientadora: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-orientadores: Antônio José Natali e Sérgio Luís Pinto da Matta.
ABSTRACT
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, July, 2008.
Effects of physical exercise on the myocardium and aorta remodeling of female spontaneously hypertensive rats (SHR). Adviser: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-advisers: Antônio José Natali and Sérgio Luís Pinto da Matta.
8 weeks. Then the exercise program was suspended for the eight following weeks. The results showed that swimming training reduced the SHR animal blood pressure and the diameter of the cardiomyocytes. The animals from ND group presented a higher cardio somatic index (CSI) compared to NSd, suggesting physiologic hypertrophy, which was not confirmed by the cardiomyocyte diameter. The CSI of SHRD animals was significantly greater than SHRSd. There was an increase in the capillary density of the myocardium of animals from ND group, as well as in the aorta intimate layer thickness of SHR animals.
1. INTRODUÇÃO
A hipertensão arterial sistêmica é considerada uma das maiores causas
de morbidade e mortalidade cardiovasculares, acometendo, no Brasil, entre 15
e 20% da população adulta, possuindo também considerável prevalência em
crianças e adolescentes (Monteiro & Sobral Filho, 2004; Laterza et al., 2006;
Monteiro Júnior et al., 2008). É um dos fatores de risco para doenças
cardiovasculares, sendo responsável por 25% das mortes por doença arterial
coronariana e 40% das mortes por acidente vascular cerebral. Além disso, está
relacionada ao desenvolvimento da insuficiência renal e da doença arterial
periférica (Laterza et al., 2007).
Diante da hipertensão arterial, o coração utiliza um dos seus principais
mecanismos de compensação: a hipertrofia miocárdica (Souza, 2002). Essa
adaptação ocorre em resposta a estímulos mecânicos, hemodinâmicos e
fisiopatológicos, desencadeados pelo aumento da carga de trabalho
(Evangelista et al., 2003). Esses estímulos geram uma série de modificações
em toda a estrutura do miocárdio, ocasionando a remodelação tecidual que se
manifesta clinicamente como modificações no tamanho, na massa, na
geometria e na função do coração (Pontes & Leães, 2004). Essas alterações
estruturais também podem ocorrer em atletas, como conseqüência ao aumento
da carga de trabalho imposta ao miocárdio pela prática crônica de exercício
físico (Iemitsu, et al. 2003). Nesse caso, a hipertrofia ventricular é
desencadeada por estímulos fisiológicos, que resultam na melhora da atividade
contrátil do miocárdio. Assim, o estímulo indutor da hipertrofia cardíaca
determina diferentes fenótipos, tanto morfológicos como funcionais (Mill &
Vassallo, 2001).
A adaptação do músculo cardíaco ao exercício físico ocorre para atender
a maior demanda de suprimento sanguíneo dos músculos em exercício e
juntamente com alterações bioquímicas, elétricas e mecânicas, melhoram a
função cardíaca (Weber, 2001). Nesse caso, o tecido cardíaco se adapta de
forma homogênea, pois há um aumento proporcional de miócitos, vasos
sanguíneos e matriz intersticial (Weber, 2001). O tipo de remodelação do
padrão excêntrico, que se caracteriza pelo aumento da massa ventricular e do
diâmetro da cavidade do ventrículo esquerdo (Medeiros et al., 2000; Mill &
Vassallo, 2001; Oliveira & Krieger, 2002; Almeida, 2006).
Em conseqüência à sobrecarga crônica derivada do aumento da pressão
arterial, o miocárdio se adapta através da hipertrofia do cardiomiócito, aumento
desproporcional de colágeno no interstício e na região perivascular, redução da
densidade capilar e morte de cardiomiócitos, alterando a forma do ventrículo
esquerdo (Swynghedauw, 1999; Pontes & Leães, 2004; Matsubara et al.,
2006). Os mecanismos compensatórios que ocorrem em resposta a estímulos
desencadeados por agentes mecânicos e humorais sobre o tecido cardíaco
são inicialmente benéficos, mas com a manutenção da sobrecarga de pressão
e o conseqüente aumento da massa ventricular, tornam-se deletérios, levando
à perda progressiva da função cardíaca após o desequilíbrio no
desenvolvimento dos seus constituintes (Holthausen et al., 2002; Sampaio &
Nigri, 2003; Pontes & Leães, 2004; Matsubara et al., 2006). O padrão
geométrico da adaptação do ventrículo esquerdo em conseqüência à
hipertensão arterial é denominado hipertrofia concêntrica, que se caracteriza
pelo aumento na espessura da parede ventricular e redução da câmara
cardíaca (Olivetti et al., 2000; Samesina & Amodeo, 2001; Pontes & Leães,
2004; Almeida, 2006; Matsubara et al., 2006).
Além das alterações no miocárdio, a hipertensão arterial pode causar
modificações na estrutura da parede dos vasos sanguíneos, alterando sua
espessura e elasticidade (Horta et al., 2005). A remodelação vascular, que
envolve a interação de múltiplos tipos celulares, fatores de crescimento locais,
circulantes e forças mecânicas, está associada principalmente ao aumento da
espessura da camada média e ao prejuízo dos fatores vasodilatadores
derivados do endotélio (Bullock & Bunton, 2000; Dubey et al., 2002; Aguila &
Mandarim-de-Lacerda, 2003; Brasileiro Filho, 2006). A lesão vascular
decorrente do processo hipertensivo acomete de forma precoce os pequenos
vasos e, mais tardiamente, os grandes vasos (Plavinik, 1998).
Na disfunção endotelial em resposta à hipertensão arterial, o equilíbrio
na produção dos fatores vasoativos é alterado, com atenuação dos efeitos
vasodilatadores e predomínio dos vasoconstritores (Batlouni, 2001; Carvalho et
vasos são comuns na hipertensão arterial, enquanto que mudanças na túnica
íntima são normalmente associadas à hipercolesterolemia e aterosclerose,
geralmente em grandes artérias.
Os estudos sobre fisiopatologia da hipertensão arterial foram ampliados
pelo uso de vários modelos experimentais de hipertensão (Souza, 2002). O
rato espontaneamente hipertenso (SHR - spontaneously hypertensive rat) é o
modelo mais utilizado para determinar as alterações morfológicas que ocorrem
no sistema cardiovascular (Nag et al., 1980; Nishijo et al., 1999; Bullock &
Bunton, 2000; Souza, 2002). Esta cepa foi desenvolvida por Okamoto e Aoki
em 1963, através do endocruzamento de ratos Wistar-Kyoto (WKY), em uma
colônia de animais com hipertensão espontânea (Doggrell & Brown, 1998;
Bullock & Bunton, 2000; Souza, 2002). A hipertensão nesses animais, que é
definida como pressão arterial sistólica maior ou igual a 150 mmHg, se
estabelece entre 2-3 meses de vida, sem nenhuma intervenção externa,
fisiológica ou cirúrgica (Nag et al., 1980; Doggrell & Brown, 1998; Souza, 2002).
Estudos têm demonstrado que nos estágios iniciais da hipertensão
essencial, o SHR, assim como os humanos, apresenta aumento do débito
cardíaco com uma resistência periférica normal. Assim que a hipertensão
progride para um estágio mais estável, o débito cardíaco retorna ao normal e a
hipertrofia dos vasos sanguíneos produz um aumento na resistência periférica
total (Doggrell & Brown, 1998; Nadruz Júnior & Franchini, 2001). Então, esse
modelo genético de hipertensão pode ser caracterizado pela elevação da
resistência periférica total na presença de débito cardíaco normal (Bullock &
Bunton, 2000), que progride para hipertrofia ventricular esquerda com a
cronicidade da doença (Doggrell & Brown, 1998; Nadruz Júnior & Franchini,
2001; Souza, 2002).
Nos últimos anos, grande ênfase tem sido dada às modificações no
estilo de vida como conduta não farmacológica para o tratamento da
hipertensão arterial (Laterza et al., 2006). Dentre as principais alterações,
recomenda-se: redução do peso corporal, diminuição da ingestão de sal,
redução no consumo de bebidas alcoólicas e prática regular de exercício físico
tem sido indicado por provocar importantes adaptações autonômicas e
hemodinâmicas que influenciam, principalmente, o sistema cardiovascular,
atuando no tratamento da hipertensão arterial e prevenindo alterações na
estrutura da parede dos vasos sanguíneos (Horta et al., 2005; Laterza et al.,
2007).
Estudos têm demonstrado que a prática regular de atividade física de
baixa intensidade diminui a pressão arterial por modular a atividade nervosa
simpática para o coração e vasos periféricos, reduzindo tanto o débito
cardíaco, quanto a resistência periférica total (Negrão et al., 2001; Laterza et
al., 2007).
Assim, esse trabalho objetivou verificar a influência da prática regular de
atividade física sobre as alterações estruturais no miocárdio e na espessura da
parede da aorta de ratas espontaneamente hipertensas (SHR) e também se o
condicionamento físico exerce efeito protetor prolongado sobre essas
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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RESUMO
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, julho de 2008. Análise morfométrica do miocárdio e da aorta de ratas normotensas e espontaneamente hipertensas submetidas à natação. Orientadora: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-orientadores: Antônio José Natali e Sérgio Luís Pinto da Matta.
O coração sofre modificações em sua estrutura quando é submetido a um aumento da carga de trabalho. Em atletas, a sobrecarga imposta ao coração pela prática regular de exercício físico ocasiona uma remodelação tecidual homogênea que melhora a função cardíaca. Já a sobrecarga decorrente da hipertensão arterial ocasiona aumento desproporcional de colágeno no interstício e na região perivascular, redução da densidade capilar e morte de cardiomiócitos, levando à perda progressiva da função cardíaca. Além disso, a hipertensão pode causar modificações estruturais na parede dos vasos sanguíneos, alterando sua espessura e elasticidade. O exercício físico aeróbico regular tem sido indicado no tratamento da hipertensão arterial por promover uma série de adaptações fisiológicas que influenciam o sistema cardiovascular. Assim, o objetivo desse trabalho foi verificar, através da análise histomorfométrica do miocárdio e da aorta de ratas normotensas e espontaneamente hipertensas (SHR), se o treinamento em natação pode atenuar as alterações estruturais observadas no sistema cardiovascular decorrentes da hipertensão. Para esse estudo utilizou-se 20 ratas (Rattus norvegicus, albinus) com 12 semanas de idade, dez da linhagem Wistar, normotensas e dez SHR, divididas em quatro grupos: NSd: Normotensas sedentárias (n=5); NEX: Normotensas exercitadas (n=5); SHRSd: hipertensas sedentárias (n=5); e SHREX: hipertensas exercitadas (n=5). Os animais dos grupos NEX e SHREX nadaram 90 min/dia, 5 dias/semana, durante 8 semanas. Os resultados mostraram que o índice cardiossomático dos animais SHREX aumentou em decorrência de um aumento na matriz extracelular do miocárdio desses animais. As análises do miocárdio indicaram que o treinamento físico adotado não promoveu adaptações no tecido cardíaco dos animais normotensos e não foi eficiente na redução da pressão arterial dos animais SHR, mas atenuou a hipertrofia celular (diâmetro do cardiomiócito). Na análise da estrutura da parede da aorta, verificou-se um aumento da espessura da camada íntima dos animais SHRSd.
ABSTRACT
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, July, 2008. Morphometry of the myocardium and aorta of normotensive spontaneously hypertensive female rats submitted to swimming. Adviser: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-advisers: Antônio José Natali and Sérgio Luís Pinto da Matta.
The structure of the heart is modified when it is overloaded. In athletes, the overload imposed to the heart by regular physical exercise leads to remodeling which improves the cardiac function. On the other hand, hypertension induces unproportional increase of collagen fibers in the interstice and in the perivascular area, reduction of capillary density and cardiomyocyte death, which leads to a progressive reduction in the cardiac function. In addition, hypertension may cause structural modifications in the wall of blood vessels by altering its thickness and elasticity. The regular aerobic physical exercise has been recommended as a treatment for hypertension as it promotes physiological adaptations that influence the cardiovascular system. Therefore, the aim of the first work was to test, through histomorphometry of the myocardium and aorta of normotensive and spontaneously hypertensive female rats (SHR), whether a swimming training program might minimize the structural alterations in the cardiovascular system induced by hypertension. Ten Wistar normotensive and ten SHR 12 weeks old female rats were divided into four groups: NSd: normotensive sedentary (n=5); NEX: normotensive exercised (n=5); SHRSd: SHR sedentary (n=5); SHREX: SHR exercised (n=5). The animals of NEX and SHREX groups swam 90 min/day, 5 days/week, for 8 weeks. The results showed that the cardio somatic index of the SHREX animals increased, due to the increase in the extracellular matrix of the myocardium. The employed physical training did not promote adaptations to the myocardium of normotensive animals and it was not efficient in reducing the blood pressure of SHR animals, however it reduced the diameter of cardiomyocytes. It was also observed an increase in the intimate layer thickness of the aorta from SHRSd group.
1. INTRODUÇÃO
A natação tem sido utilizada em várias pesquisas por produzir respostas
fisiológicas, bioquímicas e moleculares agudas ao exercício e adaptações ao
exercício crônico. Apresenta as vantagens de recrutar um grande volume de
massa muscular e promover extensivas adaptações ao sistema cardiovascular
e ao músculo esquelético (American Physiology Society, 2006). É um exercício
cuja prática tem-se acentuado, sendo prescrito como tratamento
não-farmacológico adjuvante em casos de hipertensão arterial, obesidade e
cardiopatias, atenuando os efeitos dos fatores de risco cardiovasculares
(Medeiros et al., 2000; Souza et al., 2007).
Dentre os principais parâmetros cardiovasculares que sofrem as
adaptações ao treinamento físico estão a freqüência cardíaca (FC) e a pressão
arterial (PA), tanto em animais geneticamente hipertensos como no homem
(Medeiros et al., 2000; Negrão et al., 2001). Entretanto, esse efeito hipotensor
do exercício físico depende da duração e da intensidade com que o
treinamento físico é realizado (Negrão et al., 2001; Monteiro et al., 2007).
Estudos têm demonstrado que o treinamento físico de baixa intensidade
diminui a atividade simpática no coração, diminuindo a FC em SHR (Negrão et
al., 2001). Laterza et al. (2007) verificaram que, no homem, após um período
de quatro meses de treinamento aeróbico, a hiperatividade simpática em
pacientes hipertensos foi normalizada, o que não foi observado nos pacientes
que permaneceram sedentários. Adicionalmente, perceberam que a diminuição
no tônus simpático periférico após o treinamento físico teve implicação
importante nos níveis da pressão arterial. Esses resultados mostram que o
treinamento físico pode modular a estimulação nervosa simpática para o
coração e vasos periféricos.
A literatura sugere que o exercício físico provoca melhora no sistema
vascular através de alterações hemodinâmicas e neuro-humorais, influenciando
o controle local da pressão arterial e alterações na função das células
endoteliais, estimulando, por exemplo, a produção do óxido nítrico, um
importante vasodilatador (Maeda et al., 2002; Horta et al., 2005; Laterza et al.,
Assim, o objetivo do presente trabalho foi verificar, através de análise
histomorfométrica do miocárdio e da aorta de ratas normotensas e
espontaneamente hipertensas, se a natação contínua de baixa intensidade é
capaz de minimizar as alterações estruturais observadas no sistema
cardiovascular decorrentes da hipertensão.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Animais
Foram utilizadas 20 ratas (Rattus norvegicus, albinus), com 12 semanas
de idade e procedentes do Biotério Central do Centro de Ciências Biológicas e
da Saúde da Universidade Federal de Viçosa, CCB/UFV. As ratas pertenciam
às seguintes linhagens: 10 fêmeas Wistar, normotensas, com peso médio de
222 g e pressão arterial sistólica (PA) média de 127 mmHg e 10
espontaneamente hipertensas (SRH – spontaneously hypertensive rats) com
peso médio de 207 g e PA de 166 mmHg. Os procedimentos realizados neste
trabalho quanto ao manejo dos animais seguiram os “Princípios Éticos na
Experimentação Animal” elaborados pelo Colégio Brasileiro de Experimentação
Animal (COBEA).
Os animais foram alojados em gaiolas coletivas (5 animais por gaiola),
recebendo água e ração comercial ad libitum, mantidos em ambiente com
temperatura média de 24˚C e regime de luminosidade de doze horas de
escuridão e doze horas de claridade. Os animais foram pesados no início do
experimento e no dia da eutanásia. O acompanhamento da pressão arterial
sistólica foi feito no início e ao final do experimento através de um sistema não
invasivo, por meio de pletismografia.
Os grupos experimentais foram estabelecidos do seguinte modo:
Grupo 1: (n=5) ratas normotensas sedentárias (NSd)
Grupo 2: (n=5) ratas normotensas que exercitaram por 8 semanas (NEX) Grupo 3: (n=5) ratas hipertensas sedentárias (SHRSd)
2.2. Treinamento físico
O programa de treinamento físico foi adaptado de Bolter & Gordon (1983),
com um protocolo de exercício progressivo de natação. Os animais dos
grupos treinados iniciaram os exercícios com uma sessão de 10 minutos de
natação no primeiro dia, aumentando 10 minutos diários, de maneira que no
nono dia estavam nadando durante 90 minutos consecutivos. A partir da
segunda semana os animais mantiveram o treinamento com uma sessão de
90 min/dia, 5 dias/semana. Nesse experimento, os animais nadaram sem
sobrecarga adicional, caracterizando uma atividade física aeróbica de baixa
intensidade (American Physiological Society, 2006). Para esse fim,
utilizou-se um tanque de alvenaria azulejado de 60 cm de largura, 75 cm de
comprimento e 80 cm altura, com a profundidade da água mantida a 45 cm e
a temperatura a 32 ± 1ºC.
O protocolo de exercício físico foi realizado no Biotério de
Experimentação do Departamento de Educação Física, UFV e foi concluído ao
completar oito semanas de treinamento. Após esse período, os animais que
exercitaram e os sedentários foram eutanasiados.
2.3. Índice cardiossomático - ICS
O ICS foi obtido a partir da relação entre o peso do coração e o peso
corporal total (Medeiros et al., 2000; Aguila & Mandarim-de-Lacerda, 2003) e
calculado através da seguinte fórmula:
ICS=PC/PCT x 100
ICS = índice cardiossomático
PC = peso do coração
PCT = peso corporal total
2.4. Obtenção das amostras e procedimentos histológicos
Após eutanásia, que foi realizada através de anestesia profunda com éter etílico, coração e um fragmento do arco da aorta. Verificou-se o peso a
fresco do coração em balança de precisão, com 4 casas decimais (GEHAKA,
modelo AG 200, SP, Brasil), além da medida do seu comprimento e de sua
foi realizada da base ao ápice e a medida da espessura obtida na região do
septo átrio-ventricular. Retirou-se também a gordura intraperitoneal do animal
que foi pesada em balança de precisão com 4 casas decimais (GEHAKA,
modelo AG 200, SP, Brasil). O coração e a aorta foram fixados em
paraformaldeído a 4% em tampão fosfato 0,1M, pH 7,2-7,4 e processados para
inclusão em parafina e ou em resina plástica (Historesin® - Leica).
A microtomia foi realizada em micrótomo rotativo (Reichert-Jung 2045
Multicut, Germany). Dos fragmentos de ventrículo esquerdo incluídos em
parafina foram obtidos cortes semi-seriados com 5 μm de espessura, corados
com hematoxilina e eosina (HE). Dos fragmentos de miocárdio incluídos em
resina plástica obtiveram-se cortes semi-seriados com 2 μm de espessura,
posteriormente corados com solução de azul de toluidina-borato de sódio 1%.
A aorta foi incluída apenas em resina plástica, obtendo-se cortes transversais e
semi-seriados com 5 μm de espessura, também corados com azul de
toluidina-borato de sódio 1%.
2.5. Análise morfométrica
A análise morfométrica foi realizada para determinar o diâmetro dos
cardiomiócitos e a proporção volumétrica de vasos sanguíneos, tecido
conjuntivo e cardiomiócitos. Para o estudo da aorta, analisou-se a espessura
total de sua parede e das camadas adventícia, média e íntima,
determinando-se, ainda o número de lamelas. Utilizou-determinando-se, nessa análideterminando-se, o programa
Image-Pro Plus, versão 4.5 para Windows 98 (software disponível no Laboratório de
Anatomia Vegetal-UFV). As imagens analisadas foram previamente capturadas
utilizando-se a câmera fotográfica digital modelo QColor 3 (Olympus) acoplada
ao microscópio ótico modelo BX-60 (Olympus). As imagens do coração foram
obtidas com a objetiva de 20X e da aorta, de 10X, com a resolução de
2048x1536 pixels. Para cada parâmetro, foram capturadas 10 imagens por
animal.
Foram obtidas 100 medidas do diâmetro dos cardiomiócitos por animal,
traçando-se duas linhas paralelas (Fig. 1), imediatamente aquém e além das
extremidades do núcleo (Souza, 2002). Este procedimento foi realizado nos
Figura 1. Miocárdio de rata espontaneamente hipertensa (Coloração: hematoxilina-eosina). As linhas em paralelo, antes e após o núcleo indicam a maneira como foi obtido o diâmetro do cardiomiócito em corte transversal. Barra: 10 µm.
A determinação da proporção volumétrica de vasos sanguíneos, tecido
conjuntivo e cardiomiócitos foi realizada em campos microscópicos onde os
cardiomiócitos apareceram seccionados, em sua maioria, em corte transversal.
Esta análise foi realizada no miocárdio incluído em resina plástica. Foram
contados 880 pontos por animal, verificando a incidência dos pontos formados
pela intersecção das linhas da grade do programa Image-Pro Plus sobre
cardiomiócitos, vasos sanguíneos e tecido conjuntivo (Fig. 2).
Para o estudo da espessura da parede da aorta, realizou-se a medida da
espessura total da parede e das camadas íntima, média e adventícia, além da
contagem do número de lamelas. Para cada animal foram analisados três
cortes selecionados aleatoriamente e três regiões diferentes no mesmo corte,
Figura 2. Imagem adaptada da grade do programa Image-Pro Plus, aplicada sobre campo microscópico do miocárdio. Coração de rata espontaneamente hipertensa (Coloração: azul de toluidina - borato de sódio 1%). Barra: 10 µm
2.6. Análise estatística
Os valores médios referentes aos parâmetros analisados foram
comparados através da análise de variância (ANOVA) e teste de Duncan. Para
esse fim, utilizou-se o software STATISTICA for Windows 3.11, com nível de
significância de p<0,05.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1. Peso corporal dos animais
O peso corporal dos animais sedentários e treinados, tanto os
normotensos como os hipertensos, não diferiu significativamente (p>0,05) após
o período de treinamento físico (Tab.1). Medeiros et al. (2000), trabalhando
com um protocolo de uma hora de natação por dia com carga de 5% do peso
corporal, também não verificaram diferença estatística no peso corporal dos
animais sedentários e treinados. Já Iemitsu et al. (2003), comparando animais
SHR e WKY sedentários com WKY que praticaram natação por um período de
15 semanas, verificaram uma redução significativa no peso corporal dos
animais que exercitaram. Já entre os grupos sedentários, não houve diferença
significante, mostrando que a atividade física pode influenciar na redução do
peso corporal.
Com relação ao peso da gordura intraperitoneal também não houve
diferença significativa entre os grupos (Tab.1). Matsakas et al. (2006)
comparando ratos WKY que nadaram 5 dias por semana, durante 4 semanas,
com aumento progressivo da intensidade e duração do exercício (60 a 90
minutos por dia, carga de 3 a 6% do peso corporal) verificaram uma diminuição
do peso corporal nos animais treinados e uma redução da quantidade da
gordura intraperitoneal. No presente estudo, os animais de todos os grupos
ganharam peso durante o período experimental e, apesar de não haver
diferença estatisticamente significante no peso corporal e da gordura
intraperitoneal entre os grupos, acredita-se que houve um aumento na massa
Tabela 1. Peso corporal e da gordura intraperitoneal de ratas normotensas e hipertensas (SHR), sedentárias e treinadas, no início e no final do experimento (média ± d.p.).
Animais Peso inicial (g) Peso final (g) Gordura
intraperitoneal (g)
N Sd (n=5) 222,8±22,9a 232,2±29,47a 9,49±5,18a
N EX (n=5) 221,0±14,2a 240,8±20,93a 5,67±2,33a
SHR Sd (n=5) 205,4±5,73a 220,0±10,86a 4,68±0,90a
SHR EX (n=5) 209,2±3,56a 218,0±2,92a 3,70±0,81a
Letras iguais na mesma coluna não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste de Duncan.
NSd: normotensa sedentária. NEX: normotensa exercício. SHRSd: hipertensa sedentária. SHREX: hipertensa exercício.
3.2. Pressão arterial sistólica
A pressão arterial sistólica inicial e final foi significativamente maior nos
animais SHR que no grupo normotenso (Tab. 2). Porém, não houve diferença
entre normotensos treinados e sedentários, nem entre SHR treinados e
sedentários, mostrando que o protocolo de exercício adotado não influenciou
na pressão arterial. Horta et al. (2005) verificaram que a prática de exercícios
regulares de baixa intensidade em esteira elétrica é capaz de reduzir a pressão
arterial em SHR, sendo que, no final de 20 semanas de treinamento, a pressão
arterial dos animais hipertensos que exercitaram estava similar à dos
normotensos.
Todavia, Lajoie et al. (2004) observaram que o treinamento de animais
hipertensos em esteira elétrica (120 min/dia, 5 dias/semana, durante 8
semanas) não diminuiu a pressão arterial sistólica, ao contrário, foi observado
um aumento. Esses autores acreditam que esta resposta tenha acontecido
devido à realização da prática da atividade física na fase acelerada do
Tabela 2. Pressão arterial (PA) nos grupos experimentais (média ± d.p.).
Animais PA inicial (mmHg)
PA final
(mmHg)
N Sd (n=5) 125±12a 125±12a
N EX (n=5) 128±15a 128±15a
SHR Sd (n=5) 161±11b 169±9b
SHR EX (n=5) 170±10b 177±8b
Letras iguais na mesma coluna não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste de Duncan.
NSd: normotensa sedentária. NEX: normotensa exercício. SHRSd: hipertensa sedentária. SHREX: hipertensa exercício.
Souza (2002) analisou a evolução da pressão arterial de animais SHR e
Wistar normotensos em função da idade e verificou o aumento gradual da PA
nos ratos SHR, comprovando que a PA tende a aumentar com o
envelhecimento desses animais. Laterza et al. (2007) relataram que exercícios
com intensidade mais elevada (70-75% do consumo máximo de oxigênio)
parecem provocar uma diminuição mais efetiva e prolongada da pressão
arterial, quando em comparação aos exercícios de menor intensidade. Lajoie et
al. (2004) e Monteiro et al. (2007) relataram que o exercício físico é eficiente na
redução da pressão arterial, embora isso esteja na dependência da quantidade,
do tipo e da intensidade do exercício. Portanto, o protocolo de exercício
utilizado no presente estudo não foi eficiente na redução da pressão arterial
dos animais SHR.
3.3. Hipertrofia cardíaca
A análise do índice cardiossomático (ICS) é importante na estimativa da
hipertrofia de cardiomiócitos. No presente trabalho, não houve diferença
significante na relação peso do coração/peso corporal (ICS) entre normotensos
sedentários e treinados (Tab. 3). Isto sugere ausência de hipertrofia fisiológica,
que é uma adaptação benéfica associada à melhora da performance cardíaca.
Mas, comparando-se os animais hipertensos, percebe-se que os animais
Como não houve diferença estatisticamente significante com relação ao peso
corporal dos animais (Tab. 1), o que determinou essa variação no índice
cardiossomático foi o aumento significativo no peso do coração dos animais do
grupo SHREX (Tab. 3). Por outro lado, não houve diferença significativa ao se
comparar o comprimento e a espessura do coração. Por conseguinte,
acredita-se que o aumento do peso do coração acredita-seja devido à hipertrofia concêntrica,
que se caracteriza por um incremento da espessura da parede do ventrículo
esquerdo com diminuição da câmara cardíaca. Boissiere et al. (2008)
pesquisaram a influência do exercício físico na morfologia cardíaca e na função
do ventrículo esquerdo em animais normotensos e hipertensos. Os autores
observaram o exercício físico ocasionou hipertrofia fisiológica nos animais
normotensos e aumento da hipertrofia nos animais hipertensos que treinaram,
comparando com aqueles que permaneceram sedentários. Mas esse aumento
da hipertrofia cardíaca observada nos animais hipertensos que praticaram
atividade física não prejudicou a função diastólica do ventrículo esquerdo.
Tabela 3. Índice cardiossomático (ICS), peso, comprimento, espessura do coração e diâmetro dos cardiomiócitos dos grupos experimentais (média ± d.p.).
Animais ICS (%)
Peso coração (g) Comprimento (mm) Espessura (mm) Diâmetro dos cardiomiócitos (µm)
N Sd (n=5) 0,43±0,06a 0,96±0,04a 16,80±0,45a 12,40±0,55a 8,10±1,15a
N EX (n=5) 0,44±0,07ab 1,02±0,07a 16,80±0,84a 12,00±1,41a 8,58±1,06a
SHR Sd
(n=5) 0,48±0,06 b
1,00±0,14a 16,80±0,84a 12,60±0,89a 15,09±0,77b
SHR EX
(n=5) 0,57±0,06 c
1,18±0,11b 16,80±0,45a 12,20±0,45a 12,19±1,36c
Letras iguais na mesma coluna não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste de Duncan.
NSd: normotensa sedentária. NEX: normotensa exercício. SHRSd: hipertensa sedentária. SHREX: hipertensa exercício.
Com relação ao diâmetro dos cardiomiócitos constatou-se que não
houve diferença estatisticamente significativa entre animais normotensos
hipertrofia celular fisiológica induzida pelo exercício físico. Em contrapartida,
Medeiros et al. (2004) verificaram que houve aumento de 21% no diâmetro do
cardiomiócito do ventrículo esquerdo dos ratos Wistar que nadaram com carga
de 5% do peso corporal comparando com os sedentários. Por outro lado,
Evangelista et al. (2003) pesquisaram a influência da intensidade, freqüência e
duração de um programa de atividade física e observaram, através da análise
do diâmetro dos miócitos do ventrículo esquerdo, que houve hipertrofia nos
animais que nadaram 90 minutos, 2 vezes por dia e com carga de 2% do peso
corporal. Mas, para os animais normotensos que nadaram uma vez por dia,
durante 90 minutos, protocolo similar ao adotado na presente pesquisa, não
houve aumento significativo no diâmetro de cardiomiócitos. Evangelista et al.
(2003) também verificaram que o tempo do treinamento (4 e 6 semanas) não
influenciou na magnitude da hipertrofia dos cardiomiócitos. Estes achados
sugerem que a adaptação ao treinamento físico (hipertrofia celular fisiológica) é
dependente de fatores como carga, duração e freqüência.
Os animais hipertensos, tanto os treinados como os sedentários,
apresentaram valores médios de diâmetro de cardiomiócitos significativamente
maiores que os normotensos, mostrando que a hipertensão arterial induziu a
hipertrofia celular patológica (Tab. 3). Mas ao se comparar os hipertensos
treinados com os sedentários, pode-se verificar que os animais que praticaram
atividade física apresentaram diâmetro menor, logo o exercício físico atenuou a
hipertrofia da fibra muscular cardíaca. Souza (2002) verificou que o diâmetro
dos cardiomiócitos de Wistar é menor que no SHR em animais da mesma
idade, indicando que a hipertensão causa a hipertrofia celular patológica. Lee
et al. (2006), comparando WKY sedentário com SHR sedentário e treinado
(esteira elétrica), constataram que a espessura da parede do ventrículo
esquerdo (que também é um indicativo de hipertrofia miocárdica) do grupo
hipertenso treinado não apresentou diferença significativa do normotenso
sedentário, enquanto que os hipertensos sedentários apresentaram espessura
estatisticamente maior. Os autores concluíram que o treinamento físico induziu
adaptações no SHR similares àquelas manifestadas em animais normotensos.
Apesar do protocolo de atividade física adotado no presente estudo não ter
conseqüência à hipertensão arterial, ela reduziu essa alteração no
cardiomiócito.
3.4. Proporção volumétrica
A remodelação do ventrículo esquerdo que ocorre em conseqüência à
hipertensão arterial envolve todos os tipos de células do miocárdio:
cardiomiócitos, células intersticiais e vasculares. A hipertrofia do cardiomiócito,
em um primeiro momento, favorece o desempenho cardíaco. A manutenção da
sobrecarga imposta ao coração pelo aumento da pressão arterial acarreta
ativação dos sistemas neuro-hormonal e hemodinâmico, intensificando as
alterações morfológicas e bioquímicas do miocárdio, levando à perda
progressiva da função cardíaca (Sampaio & Nigri, 2003).
No presente estudo, percebeu-se que não houve diferença significativa na
incidência de pontos formados pela intersecção das linhas da grade do
programa Image-Pro Plus sobre cardiomiócitos, vasos sanguíneos e interstício
entre animais normotensos sedentários e treinados (Tab. 4). Esses resultados
confirmam os dados da tabela 3, onde se observou que não houve adaptação
do tecido cardíaco dos animais normotensos ao treinamento físico.
Tabela 4. Distribuição percentual (%) dos componentes do miocárdio de ratos normotensos e hipertensos (SHR), treinados e sedentários (média ± d.p.).
Animais Pontos sobre Cardiomiócito
Pontos sobre
vaso sanguíneo
Pontos sobre
interstício
N Sd (n=5) 87,91±3,37a 7,77±2,70a 4,32±2,04a
N EX (n=5) 90,27±0,61a 7,00±1,14a 2,74±0,81a
SHR Sd (n=5) 85,22±2,31b 10,82±1,61b 3,96±1,26a
SHR EX (n=5) 80,35±7,63c 11,14±3,27b 8,50±5,23b
Letras iguais na mesma coluna não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste de Duncan.
NSd: normotensa sedentária. NEX: normotensa exercício. SHRSd: hipertensa sedentária. SHREX: hipertensa exercício.
Mas, ao comparar os animais SHR sedentários e treinados, pode-se
perceber diferença estatisticamente significante na incidência de pontos sobre
cardiomiócito e interstício. Os animais treinados apresentaram maior incidência
de pontos sobre interstício, enquanto que os sedentários apresentaram maior
incidência sobre cardiomiócitos. O diâmetro do cardiomiócito estatisticamente
maior encontrado no grupo sedentário (Tab.3) influenciou na maior incidência
de pontos sobre cardiomiócitos nesse grupo.
No presente trabalho, observou-se alta incidência de pontos sobre o
interstício dos animais SHR que exercitaram (Tab. 4), mas não se sabe o que
influenciou esse aumento. A matriz extracelular está intimamente ligada à
função contrátil do coração pois está envolvida na sustentação dos
cardiomiócitos e da rede capilar. Além disso, o interstício também é o principal
determinante da rigidez do miocárdio (Mill & Vassalo, 2001). Durante a
remodelação tecidual ocorre um aumento na produção de colágeno pelos
fibroblastos. Mas, as propriedades do colágeno intersticial que interferem na
função cardíaca são influenciadas pela quantidade, pelos tipos de colágeno e
sua distribuição no interstício (Silva & Krieger, 2000; Mill & Vassalo, 2001;
Camelliti et al., 2005; Brower et al., 2006).
Segundo Burgess et al. (2002), os fibroblastos cardíacos, que são os
principais responsáveis pela síntese, depósito, manutenção e remodelação da
matriz extracelular cardíaca em condições fisiopatológicas, são sensíveis a
mudanças mecânicas e químicas e se adaptam alterando sua estrutura e
função de acordo com o estímulo. Esses pesquisadores analisaram a influência
do exercício físico aeróbico e da hipertensão na estrutura e na função dos
fibroblastos e verificaram uma modificação no fenótipo em resposta aos
diferentes estímulos, o que alterou seu papel no processo de remodelação do
tecido cardíaco. Constataram que o tipo de colágeno produzido, a quantidade e
sua distribuição no interstício determinam a melhora ou o declínio na função
cardíaca, em resposta ao estímulo inicial. Assim, apesar de ter sido alta a
incidência de pontos no interstício dos animais SHR que exercitaram,
percebe-se a necessidade de um estudo mais direcionado para verificar a quantidade, a
distribuição e a composição dos tipos de colágenos presentes nessa região e
3.5. Parede da aorta
A análise da parede da aorta mostrou que somente a camada íntima dos
animais hipertensos sedentários apresentou espessura estatisticamente maior
(p<0,05), não apresentando diferença nos outros parâmetros analisados (Tab.
5).
Tabela 5. Parede da aorta dos animais normotensos e hipertensos, treinados e sedentários (média ± d.p.).
Animais Espessura total (µm) Camada média (µm) Camada íntima (µm) Camada adventícia (µm) Número de lamelas
N Sd (n=5) 121,01±15,67a 79,22±14,34a 5,15±1,53a 36,80±13,07a 8±2a
N EX (n=5) 130,33±26,18a 95,72±15,31a 5,55±1,57a 28,53±10,88a 9±0a
SHR Sd
(n=5) 131,90±25,16 a
92,19±23,95a 8,81±2,53b 28,59±6,11a 9±1a
SHR EX
(n=5) 105,94±22,30 a
69,79±24,81a 4,74±1,09a 31,74±4,96a 8±3a
Letras iguais na mesma coluna não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste de Duncan.
NSd: normotensa sedentária. NEX: normotensa exercício. SHRSd: hipertensa sedentária. SHREX: hipertensa exercício.
Horta et al. (2005) verificaram os efeitos do treinamento em esteira
elétrica, 1 hora por dia, 5 dias por semana, durante 20 semanas, sobre a
remodelação da parede da aorta em ratos normotensos e SHR. Os autores
analisaram a espessura total da parede da aorta e da túnica média e
verificaram o número de lamelas e constataram que o exercício físico foi eficaz
para manter a estrutura da parede da aorta dos animais SHR em condições
similares a dos ratos normotensos.
O aumento da resistência periférica total, característico da hipertensão
arterial, ocorre em parte, por fenômenos adaptativos nas células musculares
lisas, presentes principalmente na camada média, e nas células endoteliais da
camada íntima, produtoras de fatores vasoativos que influenciam o tônus
celulares, fatores de crescimento locais, circulantes e forças mecânicas, está
associada ao aumento da espessura da camada média e ao prejuízo dos
fatores vasodilatadores derivados do endotélio (Bullock & Bunton, 2000; Dubey
et al., 2002; Aguila & Mandarim-de-Lacerda, 2003; Brasileiro Filho, 2006).
Segundo Pereira et al. (1998), as mudanças na túnica média dos vasos
são comuns na hipertensão arterial, enquanto que mudanças na túnica íntima
estão normalmente associadas à hipercolesterolemia e aterosclerose,
geralmente em grandes artérias. As alterações na função do endotélio em
resposta à hipertensão arterial refletem o primeiro passo fisiopatológico da
ativação da aterosclerose (Melo et al., 2007). Existem evidências, em modelos
experimentais de hipertensão, que a pressão sanguínea aumentada estimula a
proliferação de células musculares lisas na túnica íntima dos vasos, o que pode
ser resultado de lesões endoteliais causadas por alta pressão intravascular
(Pereira et al., 1998). Então, pode-se sugerir que o aumento na espessura da
camada íntima dos animais hipertensos sedentários, observadas no presente
estudo, ocorreu devido às alterações causadas por lesões endoteliais que não
ocorreram nos hipertensos que exercitaram. Tabara et al. (2007) relataram que
a prática de exercício físico induz efeitos anti-aterogênicos e aumenta a
complacência arterial. Além disso, o exercício físico diminui a ação do sistema
nervoso simpático sobre os vasos sanguíneos e aumenta a biodisponibilidade
dos vasodilatadores derivados do endotélio e melhoram sua ação (Maeda et
al., 2002; Monteiro & Sobral Filho, 2004; Horta et al., 2005; Laterza et al.,
2007).
4. CONCLUSÕES
A prática de natação 90 minutos por dia, 5 dias por semana, durante 8
semanas não influenciou o peso corporal e da gordura intraperitoneal dos
animais SHR e Wistar.
O treinamento físico adotado nessa pesquisa não promoveu adaptações no
O protocolo de exercício utilizado não foi eficiente na redução da pressão
arterial dos animais SHR, mas atenuou a hipertrofia celular (diâmetro do
cardiomiócito).
O índice cardiossomático dos animais SHR treinados aumentou pelo aumento
do peso do órgão.
Na análise da estrutura da parede da aorta, verificou-se um aumento da
espessura da camada íntima dos animais SHR sedentários, o que não foi
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RESUMO
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, julho de 2008. Efeitos da atividade física aeróbica e da inatividade sobre a remodelação do miocárdio e da aorta de ratas espontaneamente hipertensas. Orientadora: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-orientadores: Antônio José Natali e Sérgio Luís Pinto da Matta.
A prática regular de exercício físico aeróbico provoca alterações que melhoram o funcionamento do sistema cardiovascular, além de promover adaptações teciduais nos músculos esquelético e cardíaco. A atividade física aeróbica tem sido indicada como terapia anti-hipertensiva com o objetivo de atenuar os efeitos da pressão elevada sobre o sistema cardiovascular, uma vez que o aumento crônico da pressão arterial gera modificações na estrutura do miocárdio e dos vasos sanguíneos. No entanto, estudos têm demonstrado que as adaptações decorrentes do treinamento são reversíveis quando os estímulos são suspensos ou reduzidos. Assim, essa pesquisa foi realizada com os objetivos de verificar, através da histomorfometria, se a prática regular de natação exerce efeito protetor prolongado contra as alterações estruturais no miocárdio e na aorta de ratas espontaneamente hipertensas (SHR) após um período de destreinamento. Foram utilizadas 20 ratas (Rattus norvegicus, albinus) com 12 semanas de idade, dez da linhagem Wistar, normotensas e dez SHR, divididas em quatro grupos: NSd: normotensas sedentárias (n=5); ND: Normotensas destreinadas (n=5); SHRSd: hipertensas sedentárias (n=5); e SHRD: hipertensas destreinadas (n=5). Os animais dos grupos ND e SHRD nadaram 90 min/dia, 5 dias/semana, durante 8 semanas. Após esse período, estes animais permaneceram sem exercício físico nas oito semanas seguintes (destreinamento), quando foram eutanasiados, juntamente com as ratas que permaneceram sedentárias durante as 16 semanas do experimento. Os resultados mostraram que o treinamento aplicado foi eficaz na redução da pressão arterial dos animais SHR, além de atenuar a hipertrofia celular (diâmetro do cardiomiócito). Os animais ND apresentaram um índice cardiossomático (ICS) maior que os sedentários, sugerindo a hipertrofia fisiológica, que não foi confirmada pela medida do diâmetro do cardiomiócito. O ICS dos animais SHRD também foi maior que do grupo sedentário. Houve aumento da densidade capilar no miocárdio dos animais ND e da espessura da camada íntima da aorta dos animais SHR, tanto os treinados como os sedentários, que não foi observado nos animais normotensos.
ABSTRACT
MAIA, Giselle Carvalho, M.Sc., Universidade Federal de Viçosa, July, 2008. Effects of aerobic physical activity and inactivity on the aorta and myocardial remodeling of female spontaneously hypertensive rat. Adviser: Izabel Regina dos Santos Costa Maldonado. Co-advisers: Antônio José Natali and Sérgio Luís Pinto da Matta.
Regular aerobic exercise promotes adaptations to skeletal and cardiac muscles that improve the cardiovascular system function. Aerobic physical activity has been used as anti- hypertensive therapy aiming at attenuating the effects hypertension on the cardiovascular system, inasmuch as the chronic increase of blood pressure leads to alterations in the structure of the myocardium and blood vessels. However, studies have demonstrated that physical training adaptations are reversible when it is suspended. Thus, the objectives of this work is to test, through the histomorphometric, whether regular swimming protects prolonged effect on the structural alterations in the myocardium and aorta of female rats Wistar and spontaneously hypertensive (SHR) after a detraining period. Ten Wistar normotensive and ten SHR 12 weeks old female rats were divided into four groups: NSd - normotensive sedentary (n=5); ND - normotensive detrained (n=5); SHRSd - SHR sedentary (n=5); and SHRD - SHR detrained (n=5). The animals from ND and SHRD groups swam 90 min/day, 5 days/week, for 8 weeks. Then the exercise program was suspended for the eight following weeks. The results showed that swimming training reduced the SHR animal blood pressure and the diameter of the cardiomyocytes. The animals from ND group presented a higher cardio somatic index (CSI) compared to NSd, suggesting physiologic hypertrophy, which was not confirmed by the cardiomyocyte diameter. The CSI of SHRD animals was significantly greater than SHRSd. There was an increase in the capillary density of the myocardium of animals from ND group, as well as in the aorta intimate layer thickness of SHR animals from the normotensive groups.
1. INTRODUÇÃO
A prática regular de exercício físico aeróbico provoca adaptações que
melhoram, de forma expressiva, o funcionamento do sistema cardiovascular,
metabólico e neuro-humoral (Medeiros et al., 2004; Laterza et al., 2007). Esta
prática é responsável por alterações autonômicas e hemodinâmicas
importantes que vão influenciar o sistema cardiovascular tanto em repouso
como durante a atividade física (Medeiros et al., 2000; Negrão et al., 2001).
Além de promover importantes alterações no sistema cardiocirculatório,
o exercício aeróbico também promove adaptações de natureza celular e
tecidual, dentre elas, o aumento de mitocôndrias e a angiogênese, as quais
contribuem para melhorar a oxigenação do tecido e aumentar a troca de
nutrientes entre os capilares e as fibras musculares (Negrão et al., 2001;
Medeiros et al., 2004; Souza et al., 2007). No coração ocorre remodelação
tecidual que melhora a função de ejeção do miocárdio (Souza et al., 2007).
Porém, para que ocorram alterações teciduais o treinamento físico deve ser
executado por um tempo suficiente para atingir o equilíbrio adaptativo, já que
essas adaptações também são influenciadas pela duração e intensidade dos
exercícios (Terjung, 1997).
O treinamento físico aeróbico tem sido indicado como terapia
anti-hipertensiva uma vez que a pressão arterial é um dos principais parâmetros
cardiovasculares que sofre adaptação ao exercício físico (Medeiros et al., 2000;
Negrão et al., 2001). Estudos têm demonstrado que a prática regular de
atividade física de baixa intensidade diminui a pressão arterial por modular a
atividade nervosa simpática para o coração e vasos periféricos, reduzindo tanto
o débito cardíaco, quanto a resistência periférica total (Negrão et al., 2001;
Laterza et al., 2007). Além disso, o treinamento aeróbico melhora a função
endotelial, diminuindo o estresse provocado pela alta pressão intravascular
sobre a parede dos vasos sanguíneos (Jurva et al., 2006; Okamoto et al.,
2007). Assim, a atividade física tem sido recomendada com o objetivo de
atenuar os efeitos da pressão elevada sobre o sistema cardiovascular, uma vez
que a hipertensão arterial gera uma série de modificações na estrutura do
